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1.分析
当我们登录服务器的时候，命令行解释器就会自动加载出来。接下来我们就。在命令行中输入指令来达到我们想要的目的。
我们在命令行上输入的是一连串的字符串，那么bash首先要做的就是分析字符串。然后判断是否合法字符串。如果是合法字符串，那么就创建一个子进程，让子进程去切换执行命令，bash分析子进程结果。如果是非法字符串，那么就再次循环，整体嵌套在一个while循环里面。如此循环下去。
2.打印输入提示符
通过观察超级用户和普通用户可以发现提示行主要由三部分构成，用户名，主机名，地址以及特殊符号，用户名和主机名可以从环境变量中获取，主机名就设置为@区别于shell。
cpp
#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<string>
using namespace std;
const int MaxSize=1024;
char * UsrName;
char * HostName;
char CommandPwd[MaxSize];
//打印命令行提示符
void PrintCLPrompt()
{
printf("[%s@%s %s]@",UsrName,HostName,CommandPwd);
}
//准备工作
void setup()
{
UsrName=getenv("USER");
HostName=getenv("HOSTNAME");
//这里采用C++的string来接收是为了后序处理方便
string str=getenv("PWD");
string tmp=str.substr(str.rfind("/")+1);//加一去除/字符
snprintf(CommandPwd,MaxSize,"%s",tmp.c_str());//格式化输出到数组函数
}
int main()
{
setup();
while(1)
{
PrintCLPrompt();
//让程序停在这里方便观察
scanf("%d",NULL);
}
return 0;
}此时输出的命令行提示符就在我们的预期之中了
3.读取并且处理输入字符串
读取比较简单，我们只需scanf或者cin即可。（ C++兼容C所以在这里读取可以使用C的方式或者是C++的方式，同理输出也可以采用C的方式或者C++的方式哪个方便用哪个）。处理的话我们就把它处理成命令行参数列表以便后续切换进程。
前面代码相同，加上后序调试代码与读取指令即可。
cpp
//读取处理指令
char Command[MaxSize];
char * argv[MaxSize];
void ReadDealCommand()
{
//读取一行字符串
fgets(Command,MaxSize,stdin);
int len=strlen(Command)-1;//fegts会把\n也读取到，但这个是不用的字符.
Command[len]='\0';
//处理字符串
int size=0;
int prev=-1,cur=0;
//预处理，将空格换成\0
for(int i=0; i<len; i++)
{
if(Command[i]==' ')
Command[i]='\0';
}
while(cur<len)
{
if(prev == -1 && Command[cur]!='\0'
|| Command[prev]=='\0' && Command[cur]!='\0')
{
argv[size++]=Command+cur;
}
prev++;
cur++;
}
//argv最后加上NULL
argv[size]=NULL;
}
int main()
{
setup();
while(1)
{
//打印提示行
PrintCLPrompt();
//读取处理指令
ReadDealCommand();
//检测是否处理成功
for(int i=0; argv[i]; i++)
{
printf("argv[%d]:%s\n",i,argv[i]);
}
}
return 0;
}上述读取一行字符串采用了C语言的fgets函数，当然也可以用C++的getline。使用C++的fgets函数，要注意它会把反斜\n也读取到,在计算字符串的长度时要减一。
将原字符串空格改为\0后,就可以让数组指针直接指向原字符串即可。
其中要注意可能有结尾或者开头带空格的情况。（以下用@代替空格）
ls@-a@-l
@ls@-a@-l
ls@-a@-l@
4.创建子进程并切换
cpp
//执行指令
void PreformCommand()
{
pid_t id=fork();
if(id ==0 )
{
execvp(argv[0],argv);
exit(111);
}
//父进程
int status=0;
pid_t rid=wait(&status);
if (WIFEXITED(status))
{
// 子进程正常退出，提取退出状态码
int exit_status = WEXITSTATUS(status);
// printf("Child process exited normally with status %d\n", exit_status);
}
else if (WIFSIGNALED(status)) {
// 子进程因信号终止，提取信号编号
int signal_num = WTERMSIG(status);
printf("Child process terminated by signal %d\n", signal_num);
}
}
int main()
{
setup();
while(1)
{
//打印提示行
PrintCLPrompt();
//读取处理指令
ReadDealCommand();
//执行指令
PreformCommand();
}
return 0;
}创建子进程,并让子进程切换到所要执行的程序,父进程接收子进程的退出码即可.由此我们便基本完成了bash程序。
5.bash内部指令
有一些指令是可以直接从环境变量中得到或使用的，就不必再创建子进程了直接在bash里完成指令即可。比如cd，pwd等这些都是bash内部程序。
cpp
//执行指令
void PreformCommand()
{
//bash内部程序
if(strcmp("pwd",argv[0])==0)
{
printf("%s\n",getenv("PWD"));
return ;
}
else if(strcmp("cd",argv[0])==0)
{
chdir(argv[1]);
char cwd[1024];
getcwd(cwd,1024);
//更新地址
string str=cwd;
string tmp=str.substr(str.rfind("/")+1);//加一去除/字符
snprintf(CommandPwd,MaxSize,"%s",tmp.c_str());//格式化输出到数组函数
//修改环境变量
string s="PWD=";
s+=cwd;
snprintf(cwd,MaxSize,"%s",s.c_str());//格式化输出到数组函数
putenv(cwd);//putenv参数要是char*，但c_str()返回的是const char *
return ;
}
pid_t id=fork();
if(id ==0 )
{
execvp(argv[0],argv);
//切换不成功返回退出码
exit(111);
}
//父进程
int status=0;
pid_t rid=wait(&status);
if (WIFEXITED(status))
{
// 子进程正常退出，提取退出状态码
int exit_status = WEXITSTATUS(status);
// printf("Child process exited normally with status %d\n", exit_status);
}
else if (WIFSIGNALED(status)) {
// 子进程因信号终止，提取信号编号
int signal_num = WTERMSIG(status);
printf("Child process terminated by signal %d\n", signal_num);
}
}
int main()
{
setup();
while(1)
{
//打印提示行
PrintCLPrompt();
//读取处理指令
ReadDealCommand();
//执行指令
PreformCommand();
}
return 0;
}6.完整代码
最后全部的代码就在这了，上述粘贴可能有错误还望海涵
cpp
#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<string>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/wait.h>
using namespace std;
const int MaxSize=1024;
char * UsrName;
char * HostName;
char CommandPwd[MaxSize];
//打印命令行提示符
void PrintCLPrompt()
{
printf("[%s@%s %s]@",UsrName,HostName,CommandPwd);
}
//准备工作
void setup()
{
UsrName=getenv("USER");
HostName=getenv("HOSTNAME");
string str=getenv("PWD");
string tmp=str.substr(str.rfind("/")+1);//加一去除/字符
snprintf(CommandPwd,MaxSize,"%s",tmp.c_str());//格式化输出到数组函数
}
//读取处理指令
char Command[MaxSize];
char * argv[MaxSize];
void ReadDealCommand()
{
//读取一行字符串
fgets(Command,MaxSize,stdin);
int len=strlen(Command)-1;//fegts会把\n也读取到，但这个是不用的字符
Command[len]='\0';
//处理字符串
int size=0;
int prev=-1,cur=0;
//预处理，将空格换成\0
for(int i=0; i<len; i++)
{
if(Command[i]==' ')
Command[i]='\0';
}
while(cur<len)
{
if(prev == -1 && Command[cur]!='\0'
|| Command[prev]=='\0' && Command[cur]!='\0')
{
argv[size++]=Command+cur;
//.autorelabel printf("%d ",cur);
}
prev++;
cur++;
}
//argv最后加上NULL
argv[size]=NULL;
}
//执行指令
void PreformCommand()
{
//bash内部程序
if(strcmp("pwd",argv[0])==0)
{
printf("%s\n",getenv("PWD"));
return ;
}
else if(strcmp("cd",argv[0])==0)
{
chdir(argv[1]);
char cwd[1024];
getcwd(cwd,1024);
//更新地址
string str=cwd;
string tmp=str.substr(str.rfind("/")+1);//加一去除/字符
snprintf(CommandPwd,MaxSize,"%s",tmp.c_str());//格式化输出到数组函数
//修改环境变量
string s="PWD=";
s+=cwd;
snprintf(cwd,MaxSize,"%s",s.c_str());//格式化输出到数组函数
putenv(cwd);//putenv参数要是char*，但c_str()返回的是const char *
return ;
}
pid_t id=fork();
if(id ==0 )
{
execvp(argv[0],argv);
//切换不成功返回退出码
exit(111);
}
//父进程
int status=0;
pid_t rid=wait(&status);
if (WIFEXITED(status))
{
// 子进程正常退出，提取退出状态码
int exit_status = WEXITSTATUS(status);
// printf("Child process exited normally with status %d\n", exit_status);
}
else if (WIFSIGNALED(status)) {
// 子进程因信号终止，提取信号编号
int signal_num = WTERMSIG(status);
printf("Child process terminated by signal %d\n", signal_num);
}
}
int main()
{
setup();
while(1)
{
//打印提示行
PrintCLPrompt();
//读取处理指令
ReadDealCommand();
//执行指令
PreformCommand();
}
return 0;
}